(57)【要約】  本発明は、ダクトに配置された織布ライナスリーブ内に少なくとも部分的に挿入可能であり、ダクトの中のその位置でライナスリーブを加熱してライナスリーブの熱可塑性材料を融解して、融解された熱可塑性材料の続く冷却の際に、ダクトに剛性ライナを形成することが可能であるピグに関する。ピグは、加圧ガスを受容するためのガス注入口（１００８）と、加圧ガスが加熱される加熱チャンバ（１７）と、加熱チャンバ（１７）で加熱された加圧ガスを織布ライナスリーブに送出可能であるガス排出口（１００９）と、を備える。ピグは、加圧ガスを加熱チャンバ（１７）の中へ送出可能である加熱チャンバ（１７）に配置されるツリーディフューザ（１５）を備える。ツリーディフューザ（１５）は、各々少なくとも１つのガス送出開口部を備える複数の枝管（Ａ，Ｂ，Ｃ）を有し、各枝管（Ａ，Ｂ，Ｃ）はツリーディフューザ（１５）の幹部分から外側に延在する。
2019529197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトに配置された織布ライナスリーブ内に少なくとも部分的に挿入可能であり、前記ダクトの中のその位置で前記ライナスリーブを加熱して前記ライナスリーブの熱可塑性材料を融解して、融解された前記熱可塑性材料の続く冷却の際に、前記ダクトに剛性ライナを形成することが可能であるピグであって、前記ピグは、
加圧ガスを受容するためのガス注入口と、
前記加圧ガスが加熱される加熱チャンバと、
前記加熱チャンバで加熱された加圧ガスを前記織布ライナスリーブに送出可能であるガス排出口と、を備え、
前記ピグは、加圧ガスを前記加熱チャンバの中へ送出可能である、前記加熱チャンバに配置されるツリーディフューザを備え、
前記ツリーディフューザは、各々少なくとも１つのガス送出開口部を備える複数の枝管を有し、各枝管は前記ツリーディフューザの幹部分から外側に延在することを特徴とする、ピグ。
【請求項２】
前記ツリーディフューザの前記枝管は、複数の枝管のセットで形成されており、第１の枝管のセットは、各々、第１の直径の管腔を有し、第２の枝管のセットは、各々、前記第１の直径よりも小さな第２の直径の管腔を有する、請求項１に記載のピグ。
【請求項３】
複数の管の前記セットは、各々前記第２の直径よりも小さい第３の直径の管腔を有する第３の枝管のセットを備える、請求項２に記載のピグ。
【請求項４】
前記第３のセットの前記枝管は、前記第１のセットの前記枝管よりも多数であり、前記第２のセットの前記枝管よりも多数である、請求項３に記載のピグ。
【請求項５】
前記第１のセットおよび前記第２のセットの各枝管は、前記ツリーディフューザの前記幹部分から最も遠い閉鎖遠位端部と、前記枝管の中心軸に垂直な方向に加圧ガスを前記加熱チャンバに送出可能である、その長さに沿った複数のガス送出開口部とを有し、
前記第３のセットの各枝管は、前記枝管の中心軸と位置合わせされた方向に加圧ガスを前記加熱チャンバに送出可能である、前記枝管の開放端部によって提供される送出開口部を有する、請求項３または請求項４に記載されたピグ。
【請求項６】
前記加熱チャンバは、円筒形であり中心軸を有し、前記ツリーディフューザの前記幹部分は、前記中心軸と位置合わせされており、前記枝管は、前記幹部分から径方向外側に延在する、先行する請求項のいずれか１項に記載のピグ。
【請求項７】
前記第１のセットおよび前記第２のセットの前記枝管は、前記加熱チャンバの内向き円筒形表面に向かって、前記ツリーディフューザの前記幹部分と前記加熱チャンバの前記内向き円筒形表面との間の距離の大部分にわたって延在する、請求項２〜５のいずれか１項に従属するときの請求項６に記載のピグ。
【請求項８】
前記第１のセットおよび前記第２のセットの前記枝管は、前記第３のセットの前記枝管よりも前記幹部分から径方向にさらに離れるように延在する、請求項３〜５のいずれか１項に従属するときの請求項６に記載のピグ。
【請求項９】
前記第１のセットおよび前記第２のセットの前記枝管は、前記加熱チャンバの内向き円筒形表面に向かって、前記ツリーディフューザの前記幹部分と前記加熱チャンバの前記内向き円筒形表面との間の距離の大部分にわたって延在する、請求項８に記載のピグ。
【請求項１０】
各枝管は、同一の管腔直径の幹部分管と接続され、または一体的に形成されており、
前記ピグは、すべての前記幹部分管を取り囲んで包み込む加熱チャンバ注入口管を備え、
その中の前記加熱チャンバ注入口管および前記幹部分管は、前記ガス注入口と接続されており、
ガスは、前記幹部分管およびそれらの関連する枝管を介して、ならびに前記幹部分管とそれらを取り囲む前記加熱チャンバ注入口管との間に規定される通路を介して、前記加熱チャンバの中へ流れる、先行する請求項のいずれか１項に記載のピグ。
【請求項１１】
前記加熱チャンバに設けられる複数の環状のコイル状の加熱要素と、前記加熱チャンバに設けられる複数のバッフルとを備え、各バッフルは隣の加熱コイルの対の間に挟まれる、先行する請求項のいずれか１項に記載のピグ。
【請求項１２】
前記ツリーディフューザの少なくともいくつかの枝管は、コイル状の環状の前記加熱要素の少なくとも１つのコイルの間に延在する、請求項１１に記載のピグ。
【請求項１３】
各バッフルは、中央ランドと、リムと、前記中央ランドから前記リムまで延在する複数のアームとを備え、
前記バッフルは、前記加熱チャンバのガス注入口端部から見たときに、隣のバッフルの前記アームが互いに対してオフセットされるように配置される、請求項１１または請求項１２に記載のピグ。
【請求項１４】
前記バッフルにおいて中央に配置される位置合わせされた開口部を通って延在するとともに、前記加熱チャンバのガス注入口端部に最も近いコイル状の前記加熱要素を除くコイル状の前記加熱要素の各々の中央開口部を通って延在する芯材を備える、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のピグ。
【請求項１５】
ダクトをライニングする方法であって、
先行する請求項のいずれか１項に記載のピグを、前記ダクトに配置された織布ライナスリーブ内に少なくとも部分的に挿入することと、
前記ツリーディフューザを介して前記ピグの前記加熱チャンバに加圧ガスを送出することと、
前記加熱チャンバの前記加圧ガスを加熱することと、
加熱された前記加圧ガスを、前記ガス排出口を介して、前記ダクトの中のその位置で前記ライナスリーブに送出することにより、前記ライナスリーブの強化繊維の周りの前記ライナスリーブの熱可塑性材料を融解することと、
融解された前記熱可塑性材料を冷却して、前記ダクトに、熱可塑性マトリックスに包み込まれる前記強化繊維を備える剛性ライナを形成することと、を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管もしくは下水管または電気ダクトもしくはガス管などのダクトをライニングするためのシステムに用いられるピグに関する。ピグは、ダクトに配置される織布ライナスリーブ内に少なくとも部分的に挿入可能であり、ダクトの中のその位置でライナスリーブを加熱してライナスリーブの熱可塑性材料を融解して、その後、融解された熱可塑性材料の冷却の際、ダクトに剛性ライナを形成することを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ９８／２６９１９は、どのように管、たとえば水道管または下水管が、織布スリーブが崩れた形態であるときに管の中へ導入される管状ライナの使用によって元の状態に戻され得、その後、管壁と接触するように拡張されるかについて記載している。次に、熱がライナに印加され、ライナは続いて冷却することを可能とされ、そうするとライナは管のための硬質で剛性な管状ライニングを形成する。プロセスにおいて使用される織布スリーブは、補強繊維を織り交ぜられた熱可塑性複合材を備える。熱可塑性材料は、管の中のその位置で加熱することによって融解され、その後、硬化されて管内に管状ライナを形成することを可能にされる。特定的に構築されたピグは、管の中のその位置でスリーブに熱を印加してライナを形成するために用いられる。
【０００３】
ＷＯ０２／２５１５６は、熱可塑性材料を融解し、ダクトの中のその位置での硬質なスリーブの形成を可能にするために、熱可塑性材および繊維補強材を備える、複合材料の織布スリーブを通して熱い空気を方向付けるために用いられるピグの詳細を提供している。
【０００４】
ＷＯ２００４／０９０４１１は、ダクトをライニングするためのシステムに用いられるピグのさらなる変形例について記載している。上記文献に記載されるピグは、熱可塑性材料および補強繊維を備える織布スリーブを通して圧力下で熱いガスを送るように設計され、ピグは、スリーブの均一な加熱を保証するために、織布スリーブの内部および外部の両方に加熱手段を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術に記載されるタイプの実用的かつ有用なシステムを達成するために、ピグの長さは約７００ｍｍに制限され、さもないと管のカーブの周りにピグを進めることがとても難しくなる。これは、織布スリーブの適切な加熱を保証し、かつ織布スリーブの熱可塑性材料の均一な融解も保証するのに十分な温度まで空気を加熱するためのピグ内に利用可能な空間が制限されることを意味する。適当な空気温度が達成されることを保証し、熱可塑性材料の融解を容易にし得るだけでなく、ピグから送出される熱い空気が均一な温度であることを保証することも重要であり、そうでなければ織布スリーブに冷点および熱点が存在する場合があり、ダクトライナが不適切に形成されるまたは弱点を有して形成されることとなり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１に記載のピグを提供する。ピグの好ましい構成は、請求項２〜１４に記載される。本発明は、請求項１５に記載されるようなピグを使用する方法を提供する。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態は、以下、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】周知のピグの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るピグの概略図であって、図２Ａの描写はピグの長手方向軸に沿った断面であり、図２Ｂの描写は図２Ａに示されるピグの一部の端部図である。
【図３】図に示される矢印の方向において図２ＢのＸ−Ｘ’の線に沿った、図２Ｂのピグを通る簡略化された断面図である。
【図４】図２Ａ、図２Ｂおよび図３のピグのツリーディフューザの第１の端部図である。
【図５】図２Ａ、図２Ｂおよび図３のピグなどの、ピグの端部プレートに固定された、ツリーディフューザの図４に示されるものに対して反対側の第２の端部図である。
【図６】図４および図５に示されるツリーディフューザの一方の側を示し、図２Ａおよび図３のピグの一部として示される斜視図である。
【図７】図６のツリーディフューザの第２の異なる斜視図である。
【図８】図６および図７のツリーディフューザの横からの図である。
【図９】図６、図７および図８のツリーディフューザの端部正面図であって、枝管の管腔が点線で示される図である。
【図１０】図６、図７、図８および図９のツリーディフューザを用いるための支持リングの図である。
【図１１Ａ】図６〜９のツリーディフューザの第１の枝管および関連する幹部分管の側面正面図である。
【図１１Ｂ】図６〜９のツリーディフューザの第１の枝管および関連する幹部分管の前面正面図である。
【図１２Ａ】図６〜９のツリーディフューザの第２の枝管および関連する幹部分管の側面正面図である。
【図１２Ｂ】図６〜９のツリーディフューザの第２の枝管および関連する幹部分管の前面正面図である。
【図１３Ａ】図６〜９のツリーディフューザの第３の枝管および関連する幹部分管の側面正面図である。
【図１３Ｂ】図６〜９のツリーディフューザの第３の枝管および関連する幹部分管の前面正面図である。
【図１４Ａ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｂ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｄ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｅ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｆ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｇ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｈ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｉ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【図１４Ｊ】図２Ａおよび図２Ｂのピグに使用されるバッフルの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１では、従来技術に係るピグ１０００が確認できる。ピグ１０００は、ＷＯ９８／２６９１９、ＷＯ２００４／０９０４１１またはＷＯ２００４／０９０４１１のいずれかに記載されるような水道管または下水管をライニングする方法に用いられるものである。特に、ピグ１０００は、熱可塑性材料のライナスリーブおよび補強要素を加熱するように設計されている。ピグ１０００は、いかなるダクト、たとえば電気ダクトまたはガス管および水道管または下水管においても剛性ライナを形成するようにライナスリーブを加熱するために用いられ得る。
【００１０】
ピグ１０００には、すべて共通の軸１００７の周りに配置された、複数の環状のコイル状加熱要素１００１〜１００６が設けられる。ピグ１０００は、ガス注入口１００８を有し、加熱されたガスは、ピグ１０００の排出口端部１０１０の端部リング１０２０における一連の開口部１００９を介して、径方向にピグ１０００から出る。
【００１１】
注入口管１００８は、軸１００７から径方向にオフセットされ、注入口管１００８によって送出されたガスは、いずれもピグ１０００の端部プレート１０１４に設けられた通路に形成された、第１の９０°屈曲１０１１および第２の９０°屈曲１０１２を通る。通路は、ガスがピグ１０００の円筒形加熱チャンバ１０１７に送出されるガス注入口１０１５へガスを送出する。加熱チャンバ１０１７は、コイル状加熱要素１００１〜１００６が配置されるチャンバである。ガス注入口１０１５は、軸１００７上に位置する。
【００１２】
図１における円錐体１０１８は、加熱チャンバの注入口端部１０１９から加熱チャンバ１０１７の排出口端部１０１０へ流れるような加熱チャンバ１０１７におけるガスの膨張を示す。ガスは、チャンバ１０１７の内向き円筒形表面へ即時に流れず、代わりに円錐体１０１８によって示されるように、チャンバ１０１７を通って移動するように徐々に膨張するのみである。これは、加熱チャンバ１０１７の注入口端部１０１９の最も近くの加熱要素、たとえばコイル状要素１００１，１００２，１００３によって提供されるガスへの加熱効果が大幅に低減されるため、技術的な問題を与える。これは、円筒形チャンバ１０１７がある長さに制約されるため、特に問題である。ピグ１０００は、ピグがその後パイプラインを通って操作することが難しくなることなく、ある長さ（たとえば、７００ｍｍ）を超過することができない。よって、単に円筒形チャンバ１０１７の長さを伸ばし、追加の加熱要素を加えることによっては、ガスを効率的に加熱するという問題を解決することはできない。したがって、固定された長さの円筒形チャンバ１０１７内におけるガスの加熱を向上させることにおいて解決されるべきである技術的な課題が存在する。本発明は、この技術的な課題に対処する。これは、以下に説明される。
【００１３】
簡略化のため、図２Ａは、本発明にしたがって構成されるピグの円筒形加熱チャンバ１７を示し、ピグの残りの部分を示さない。ピグの残りの部分は、図１に示されるものと同様であり得る。簡略化のため、差異のみが図２Ａによって示される。関連する参照符号が用いられ、たとえば加熱チャンバは、図２Ａでは１７、図１では１０１７である。
【００１４】
図２Ａでは、コイル状加熱要素１，２，３，４，５および６が示され、後述されるバッフル１９，２０，２１，２２および２３によって分離される。コイル状加熱要素１〜６は、円筒形加熱チャンバ１７の中心軸である共通の軸７の周りに配置される。
【００１５】
重要なことに、ピグは、ガスを加熱チャンバ１７へ送出するツリーディフューザ１５の使用によって向上された。ツリーディフューザ１５は、３つの枝管のセット、枝管のセットＡ、枝管のセットＢおよび枝管のセットＣを備える。セットＡ、ＢおよびＣの枝管はすべて、中央幹７７から径方向に延在する。各枝管は、同一の外径および管腔直径のそれ自体の幹部分管と接続されるまたは一体的に形成される。後の図に関連して説明されるように、幹部分管は、すべてツリーディフューザ１５の幹７７を形成するように隣の幹部分管に隣接して延在する。
【００１６】
図２Ｂは、ツリーディフューザ１５への注入口の端面図を示し、これは、枝管のセットＢが３つの枝管を備え、枝管のセットＡも３つの枝管を備え、枝管のセットＣは６つの枝管を備えることを示す。枝管と関連する幹部分管が図２Ｂに示され、それらはすべて環状の注入口管７８に包み込まれるように示される。各幹部分管は、図２Ａで確認できるように、断面が環状であり、各枝管は、その関連する幹部分管と同一の断面であり得る。これは、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照してさらに後述される。枝管およびそれらの関連する幹部分管の管腔の断面積は、以下のように選択される：セットＡの各枝管の管腔は７．１％のガス流を運び、したがってセットＡの３つの枝管の管腔は合計で２１．３％のガス流を運ぶ；セットＢの各枝管の管腔は１０．３％の気流を受容し、セットＢの３つの枝管の管腔は合わせて３０．９％の気流を運ぶ；セットＣの各枝管の管腔は４．９８％のガス流を受容し、したがってセットＣの６つの枝管は約２９．９％の総ガス流を運ぶ。残りのガス流、総ガス流の約１７．９％は、セットＡ、ＢおよびＣの幹部分管とそれらを包み込み取り囲む注入口管７８との間に規定される中間部間隙を通る。このような間隙は、図２Ａにたとえば２４，２５および２６として示される。
【００１７】
図２Ａに示される注入口管７８のための典型的な外径は２５ｍｍであり、これは先に与えられたパーセンテージの気流を意味する：セットＡの各枝管および関連する幹部分管はほぼ６．７ｍｍの直径の管腔を有し得る；セットＢの各枝管および関連する幹部分管はほぼ８．０４ｍｍの直径の管腔を有し得る；セットＣの各枝管および関連する幹部分管はほぼ５．５８ｍｍの直径の管腔を有し得る。言うまでもなく、注入口管７８は、様々な直径であってもよく、セットＡ、ＢおよびＣの管の管腔の直径も変化し得る。直径は、先行する段落において与えられた比率にしたがって設定される。
【００１８】
図３は、枝管であって、セットＡの２７，２８および２９、セットＢの３０，３１および３２、ならびに、セットＣの３４，３５，３６，３７，３８および３９を示す。図に示されるように見られるとき、いくつかの枝管（たとえば、セットＡの枝管）は、他の枝管（たとえば、セットＢおよびＣの枝管）の下方に位置し、実際には管はすべて不透明な金属管であり得るが、重なる枝管を図においてはある程度「透明」にすることによって、下にある枝管が図３の図に示される。
【００１９】
セットＡの各管は、少なくとも４つの開口部を有し、たとえば枝管２７の開口部４０，４１，４２および４３が図３に示される。矢印４４，４５，４６および４７は、それぞれ開口部４０，４１，４２および４３からのガスの流れを図示するように示される。セットＡの他の枝管２８および２９は類似の開口部を有し、矢印はこれらの開口部からのガスの流れを示すように図において示される。
【００２０】
図３では、枝管のセットＢの枝管３０が開口部４８，４９，５０および５１を有することを確認することができ、矢印５２，５３，５４および５５は、それぞれ開口部４８，４９，５０および５１からのガスの流れを示す。セットＢの他の枝管３１および３２は、類似の開口部を有し得、これらは明確化のために図面において参照されないが、矢印は開口部の各々からのガスの流れの方向を示すために図３に付される。
【００２１】
また、後述されるように、図３において３４〜３９として示されるセットＣの枝管は、各々、それらからのガスの流れを可能にするようにそれらの各々に設けられる端部開口部を有し得る。しかしながら、明確化のために、図３にはこれらの開口部は示されておらず、ガス流を示すために提供される矢印もない。
【００２２】
図３において、矢印は、ツリーディフューザ１５の使用が円筒形チャンバ１７の横方向断面領域にわたってガスの流れを提供することを明確に示す。これは、ガスの流れが図２Ａに示される加熱コイル１〜６の各々と相互作用し得ることを意味する。実際に、図２Ａにおいて、セットＡ、ＢおよびＣの枝管がコイル状加熱要素１のコイル間に延在し、セットＡおよびセットＢの枝管が円筒形チャンバ１７の内向き表面への距離の大部分にわたって延在することが確認できる。このように、ツリーディフューザ１５によって円筒形チャンバ１７の中へ導入される空気は、コイル状加熱要素１〜６の各々にわたって流れて加熱され得ることにより、ピグの加熱効率を大幅に向上させる。
【００２３】
図２Ａ、図２Ｂおよび図３に関連する上述のツリーディフューザ１５は、図４および図５ならびに図６〜図９において確認され得る。図４は、ピグの端部プレート１４に対するツリーディフューザの取付けを可能にするカバープレート７０を示す。カバープレート７０は３つのアーム７１，７２および７３を有し、その各々にはスロット７４，７５，７６が設けられる。図５では、スロット７４，７５および７６がピグの端部プレート１４におけるたとえば７９，８０のねじ穴と位置合わせされることが確認できる。カバープレート７０（および、したがってツリーディフューザ１５）は、端部プレート１４におけるねじ穴（たとえば７９，８０）の中へねじ留めされるねじ式ボルト（図示せず）によって所定の位置に固定され得る。スロット７４，７５および７６は、カバープレートが端部プレート１４に対する回転方向の範囲において所定の位置に固定されることを可能にする。カバープレート７０のより明確な図は、図１０に与えられ、角度９０は３０度であり、これはスロット７４，７５および７６が隣接する端部プレート１４に対して３０度のカバープレート７０の回転を可能にすることを示す。
【００２４】
図５、図６および図７では、セットＡの枝管２７，２８および２９が、下にあるセットＢの枝管３０，３１および３２の上方に延在し重なることがより明確に確認できる。図９は、これが枝管３０と枝管２７との間の角度８２がほぼ５０度となることを可能にすることを示す（角度８２は、図９において見られるときの、中間部分の点における枝管の中心軸間の角度である）。枝管２７と枝管３２との間の角度８３はほぼ７０度である（角度８３は、図９において見られるときの、中間部分の点における枝管の中心軸間の角度である）。枝管３２と枝管２９との間の角度８４はほぼ５０度である（角度８４は、図９において見られるときの、中間部分の点における枝管の中心軸間の角度である）。枝管２９と枝管３１との間の角度８５は、ほぼ７０度である（角度８５は、図９において見られるときの、中央部分の点における枝管の中心軸間の角度である）。枝管３１と枝管２８との間の角度８６は、ほぼ５０度である（角度８６は、図９において見られるときの、中間部分の点における枝管の中心軸間の角度である）。枝管２８と枝管３０との間の角度８１は、ほぼ７０度である（角度８１は、図９において見られるときの、中間部分における枝管の中心軸間の角度である）。図３の矢印によって示されるように、選択された角度が加熱チャンバ１７中のガス流の良好な分配を可能にする。
【００２５】
図６，図７，図８および図９に提供されるツリーディフューザの図は、セットＣの枝管を明確に示す。図において、枝管３４，３５，３６，３７および３８はすべてセットＡおよびセットＢの枝管よりもはるかに短いこと、およびそれらがそれらの長さに沿った開口を有しないが、代わりに幹７７から最も遠いそれらの遠位端部で開放しており、各々がその軸に一致する方向、すなわち幹７７から径方向外側の方向に、ガスを加熱チャンバ１７に送出することが確認できる。一方、セットＡおよびＢの枝管の各々は、閉鎖端部と、その円筒形表面に形成されるその長さに沿って離間された複数の開口部とを有する。
【００２６】
セットＣの枝管３４の詳細図は、図１３Ａおよび図１３Ｂに見られる。図１３Ａでは、枝管３４がそれと一体的に形成される幹部分管３４Ａに対して直角に延在することが確認できる。図１３Ｂでは、枝管３４には枝管３４の開放遠位端部における排出口９０が設けられることが確認できる。
【００２７】
セットＢの枝管３０の詳細図は、図１１Ａおよび図１１Ｂに見られる。図１１Ａでは、枝管３０がそれと一体的に形成される幹部分管３０Ａに対して直角に延在することが確認できる。図１１Ａおよび図１１Ｂの幹部分管３０Ａは、図１３Ａおよび図１３Ｂの幹部分管３４Ａの長さよりも大幅に長い（好ましくは少なくとも５０％長い）。枝管３０は、幹部分管３０Ａよりも大幅に長い（好ましくは少なくとも２倍長い）。図１１Ａでは、枝管３０には、枝管３０の円筒形表面に４つの開口部３０１，３０２，３０３および３０４が設けられ、その長さに沿って離間されることが確認できる。開口部３０４は、枝管３０の遠位端部側に配置される。
【００２８】
セットＡの枝管２７の詳細図は、図１２Ａおよび図１２Ｂに見られる。図１２Ａでは、枝管２７がそれと一体的に形成される幹部分管２７Ａに対して直角に延在することが確認できる。図１２Ａおよび図１２Ｂの幹部分管２７Ａは、図１１Ａおよび図１１Ｂの幹部分管３０Ａの長さよりも大幅に長い（好ましくは少なくとも５０％長い）。枝管２７は、幹部分管２７Ａよりも大幅に長い（好ましくは少なくとも２倍長い）。図１２Ａでは、枝管２７には、枝管２７の円筒形表面に４つの開口部２７１，２７２，２７３および２７４が設けられ、その長さに沿って離間されることが確認できる。開口部２７４は、枝管２７の遠位端部側に配置される。
【００２９】
ピグを通るガス流およびピグの加熱効率は、バッフル１９〜２３、およびバッフル１９〜２３が設置され、バッフル１９〜２３における開口部を通って、かつコイル状加熱要素２〜６の中央開口部を通って延在する中央芯材５６によって、さらに改善される（図２Ａ参照）。中央芯材５６は、円筒形チャンバ１７を通るガス流が、それらの位置合わせされた中央開口部を通過するのではなく、コイル状加熱要素２〜６を通過することを保証する。バッフル１９〜２３は、図１４〜図１４Ｅにそれぞれ示されており、すべて加熱チャンバ１７の注入口側から見られる。各バッフルは、中央環状ランドと、中央環状ランドから環状リムまで径方向に延在する３つのアームとを有する。たとえば、バッフル１９は、中央環状ランド５７と、環状外部リム６１に中央ランド５７を接続する３つのアーム５８，５９および６０とを有する。各アーム５８，５９および６０は、十字形の形状である。クロスバーが、ランドで始まるアームの長さに沿った約３分の２の位置において両側に外側に延在する。図１４Ａでは、アーム５８はクロスバー６２を有し、アーム５９はクロスバー６３を有し、アーム６０はクロスバー６４を有する。
【００３０】
また、図１４Ａでは、リム６１には、選択された向きに加熱チャンバ１７内の所定の位置にバッフル１９を保持するために、円筒形加熱チャンバ１７の内向き表面上に設けられる戻り止めと係合するように設計された切欠き６５，６６，６７および６８が設けられることが確認できる。
【００３１】
バッフル２０，２１，２２および２３は、バッフル１９と同様の構成を有するが、円筒形加熱チャンバ１７内の所定の位置に固定されるときの各バッフルのアームの向きは、隣のバッフルのアームの向きと異なる。たとえば、図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃを見ると、図１４Ａおよび図１４Ｃのバッフル１９および２１は、およそ１１時の位置にアーム５８および５８’を有する一方、図１４Ｂにおけるバッフル２０のアーム５８”は、およそ１時の位置にある。同様に、バッフル１９および２１のアーム５９および５９’は、３時の位置にある一方、バッフル２０のアーム５９”は９時の位置にある。さらに、バッフル１９および２１のバッフルアーム６４および６４’は、７時の位置にある一方、バッフル２０のアーム６４”は、５時の位置にある。
【００３２】
バッフルの構成およびそれらの互いに対する向きは、円筒形チャンバ１７に沿ったガスの流れがコイル状加熱要素１〜６のコイルにわたってバッフルによって方向付けられるように選択される。
【００３３】
図１４Ａ〜図１４Ｅでは、バッフル１９〜２３はすべて、５３ｍｍの第１の直径の中央ランド５７を有して示されているが、代替的なバッフル１９’，２０’，２１’，２２’および２３’が図１４Ｆ〜１４Ｊに示されている。バッフル１９’，２０’，２１’，２２’は、５７ｍｍの第２の直径のより大きな中央ランドを有しており、バッフル２３’は、７５ｍｍの第３の直径のはるかに大きな中央ランドを有する。バッフル１９’，２０’，２１’，２２’、および２３’のこの位置合わせは、円筒形加熱チャンバ１７を通るガス流の異なる位置合わせを達成するために、特定の状況において、バッフル１９〜２３の位置で用いられてもよい。はるかに大きな中央ランドを有するバッフル２３’は、バッフル２３の位置において、バッフル１９〜２２とともに用いられてもよい。
【００３４】
本発明のツリーディフューザは、加圧ガスが加熱チャンバ１７の横方向断面の大部分にわたって流れることを確実にすることによって、コイル状加熱要素の加熱効率を向上させる。さらに、複数の異なる枝管の使用は、装置の効率のために望ましくないとされ得る超音速になる程度までガス流を制約することなく、この効果を達成する。複数の枝管の使用は、幹部分管と取り囲む加熱チャンバガス注入口管との間の間隙を通ってガスが流れることを可能にすると同時に、超音速のガス流を防止するという点で重要である。ガス流入が加熱されたチャンバガス注入口管の直前（流れの意味で）に２９０度の屈曲を通って通過するということは、ガス流が不安定で均一でない傾向にあり、ガス注入口管によって包み込まれ取り囲まれた幹部分管の使用が有利にはガス流を加熱チャンバ内でより均一にするように向け直す傾向にあることを意味する。バッフルの使用も手助けとなる。
【００３５】
上述された枝管のセットＡおよびＢは、わずかに長い枝管Ａがわずかに短い枝管Ｂとより多数の枝管Ｃとの間に挟まれるように所定の位置に取り替えられてもよい。これは、ある状況において、管の経路決めをより容易にし得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１４Ｉ】
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【図１４Ｊ】
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【国際調査報告】
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